RU2766868C1 - Gallium arsenide buffer amplifier - Google Patents

Gallium arsenide buffer amplifier Download PDF

Info

Publication number
RU2766868C1
RU2766868C1 RU2021126520A RU2021126520A RU2766868C1 RU 2766868 C1 RU2766868 C1 RU 2766868C1 RU 2021126520 A RU2021126520 A RU 2021126520A RU 2021126520 A RU2021126520 A RU 2021126520A RU 2766868 C1 RU2766868 C1 RU 2766868C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
transistor
junction
effect transistor
control
Prior art date
Application number
RU2021126520A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Евгеньевич Чумаков
Николай Николаевич Прокопенко
Алексей Евгеньевич Титов
Алексей Вадимович Кунц
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority to RU2021126520A priority Critical patent/RU2766868C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2766868C1 publication Critical patent/RU2766868C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/04Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/16Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H03F3/165Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only with field-effect devices with junction-FET's

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: analogue microelectronics.
SUBSTANCE: invention relates to analogue microelectronics and can be used as a gallium arsenide output stage of a power amplifier of various analogue devices, allowing operation in conditions of penetrating radiation, low and high temperatures. Gallium arsenide buffer amplifier comprises device input (1) and output (2), first (3) and second (5) input field-effect transistors with control p-n junction, reference current source (6), first (4) and second (7) power supply buses, potential matching circuit (10) and output p-n-p transistor (11). Reference current source (6) is made on additional field-effect transistor (8) with control p-n junction. Source through first (9) additional resistor and the gate of the additional field-effect transistor (8) are connected to second (7) power supply bus. Drain of the additional field-effect transistor (8) is the second output of the reference current source (6), is connected to the source of first (3) input field-effect transistor through a potential matching circuit (10) and is connected to the base of the output p-n-p transistor (11). Drains of first (3) and second (5) input field-effect transistors are matched with first (4) power supply bus. Gate of second (5) input field-effect transistor is connected to the gate of first (3) input field-effect transistor and input (1) of the device, and the source is connected to the emitter of the output p-n-p transistor (11) and output (2) of the device. First output of the reference current source (6) and the collector of the output p-n-p transistor (11) are matched with second (7) power supply bus.
EFFECT: design of a buffer amplifier implemented only on JFET gallium arsenide field-effect transistors with a control p-n junction and bipolar GaAs p-n-p transistors.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области аналоговой микроэлектроники и может быть использовано в качестве арсенид-галлиевого выходного каскада усилителя мощности различных аналоговых устройств, допускающих работу в условиях воздействия проникающей радиации, низких и высоких температур.The invention relates to the field of analog microelectronics and can be used as a gallium arsenide output stage of a power amplifier of various analog devices that can operate under conditions of penetrating radiation, low and high temperatures.

Известно значительное количество схем выходных каскадов усилителей мощности и буферных усилителей (БУ) аналоговых микроэлектронных изделий, которые реализуются на биполярных (BJT) и полевых (JFet, КМОП, КНИ, КНС и др.) транзисторах, а также при их совместном включении [1-26]. Во многих применениях схема БУ адаптируется под конкретные технологические процессы и внешние воздействующие факторы, например, влияние низких температур и радиации, т.к. только в этом случае обеспечивается реализациях предельных параметров БУ.A significant number of circuits for output stages of power amplifiers and buffer amplifiers (BU) of analog microelectronic products are known, which are implemented on bipolar (BJT) and field-effect (JFet, CMOS, SOI, SOS, etc.) transistors, as well as when they are connected together [1- 26]. In many applications, the CU scheme is adapted to specific technological processes and external influencing factors, for example, the influence of low temperatures and radiation, since only in this case is the implementation of the limiting parameters of the control unit ensured.

В настоящее время в российской и зарубежной микроэлектронике уделяется повышенное внимание арсенид-галлиевым микросхемам. Данное направление создания электронной компонентной базы относится к числу наиболее перспективных в задачах космического приборостроения. Однако, особенности арсенид-галлиевых технологических процессов накладывают существенные ограничения на типы реализуемых транзисторов и их характеристики. Так, например, арсенид-галлиевый технологический процесс, освоенный фирмами США [27-30], а также Минским научно-исследовательским институтом радиоматериалов (https://mniirm.by/), ориентирован на изготовление аналоговых схем, содержащих только полевые GaAs транзисторы с управляющим p-n переходом и биполярные GaAs p-n-p транзисторы. Применение других полупроводниковых приборов не допускается. Это накладывает существенные ограничения на схемотехнику аналоговых устройств, ориентированных на данный технологический процесс.Currently, in Russian and foreign microelectronics, increased attention is paid to gallium arsenide microcircuits. This direction of creating an electronic component base is one of the most promising in the tasks of space instrumentation. However, the features of gallium arsenide technological processes impose significant restrictions on the types of implemented transistors and their characteristics. So, for example, the gallium arsenide technological process, mastered by US firms [27-30], as well as the Minsk Research Institute of Radio Materials (https://mniirm.by/), is focused on the manufacture of analog circuits containing only GaAs field-effect transistors with control pn junction and bipolar GaAs pnp transistors. The use of other semiconductor devices is not allowed. This imposes significant restrictions on the circuitry of analog devices oriented to a given technological process.

Ближайшим прототипом (фиг. 1) заявляемого устройства является буферный усилитель, представленный в патенте РФ № 2710917, 2019 г. Он содержит (фиг. 1) вход 1 и выход 2 устройства, первый 3 входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, сток которого согласован с первой 4 шиной источника питания, второй 5 входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен с затвором первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом и входом 1 устройства, сток согласован с первой 4 шиной источника питания, а исток связан с выходом 2 устройства, источник опорного тока 6, первый вывод которого согласован со второй 7 шиной источника питания.The closest prototype (Fig. 1) of the claimed device is a buffer amplifier presented in RF patent No. 2710917, 2019. It contains (Fig. 1) input 1 and output 2 of the device, the first 3 input field-effect transistor with a control pn junction, the drain of which is matched with the first 4 power supply bus, the second 5 input field effect transistor with a control pn junction, the gate of which is connected to the gate of the first 3 input field effect transistor with a control pn junction and input 1 of the device, the drain is matched with the first 4 power supply bus, and the source is connected to the output 2 devices, a reference current source 6, the first output of which is matched with the second 7 bus of the power supply.

Существенный недостаток буферного усилителя - прототипа состоит в том, что он не может быть реализован на основе технологических процессов [27-30], позволяющих создавать только JFET GaAs полевые транзисторы с управляющим p-n переходом и биполярные GaAs p-n-p транзисторы.A significant drawback of the prototype buffer amplifier is that it cannot be implemented on the basis of technological processes [27-30], which allow creating only JFET GaAs field-effect transistors with a control p-n junction and bipolar GaAs p-n-p transistors.

Основная задача предполагаемого изобретения состоит в создании буферного усилителя, реализуемого только на JFET арсенид-галлиевых полевых транзисторах с управляющим p-n переходом и биполярных GaAs p-n-p транзисторах.The main objective of the proposed invention is to create a buffer amplifier implemented only on JFET gallium arsenide field-effect transistors with a control p-n junction and bipolar GaAs p-n-p transistors.

Поставленная задача достигается тем, что в буферном усилителе фиг. 1, содержащем вход 1 и выход 2 устройства, первый 3 входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, сток которого согласован с первой 4 шиной источника питания, второй 5 входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен с затвором первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом и входом 1 устройства, сток согласован с первой 4 шиной источника питания, а исток связан с выходом 2 устройства, источник опорного тока 6, первый вывод которого согласован со второй 7 шиной источника питания, предусмотрены новые элементы и связи - источник опорного тока 6 выполнен на дополнительном полевом транзисторе 8 с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен со второй 7 шиной источника питания, а исток связан со второй 7 шиной источника питания через первый 9 дополнительный резистор, сток дополнительного полевого транзистора 8 с управляющим p-n переходом, являющийся вторым выводом источника опорного тока 6, связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом через цепь согласования потенциалов 10 и подключен к базе выходного p-n-p транзистора 11, эмиттер которого соединен с выходом 2 устройства, а коллектор подключен ко второй 7 шине источника питания.The task is achieved by the fact that in the buffer amplifier of Fig. 1 containing input 1 and output 2 of the device, the first 3 input field effect transistor with a control pn junction, the drain of which is matched with the first 4 power supply bus, the second 5 input field effect transistor with a control pn junction, the gate of which is connected to the gate of the first 3 input field effect transistor with a control pn junction and input 1 of the device, the drain is matched with the first bus 4 of the power supply, and the source is connected to the output 2 of the device, the reference current source 6, the first output of which is matched with the second bus 7 of the power source, new elements and connections are provided - a reference source current 6 is made on an additional field effect transistor 8 with a control pn junction, the gate of which is connected to the second 7 bus of the power source, and the source is connected to the second 7 bus of the power source through the first 9 additional resistor, the drain of the additional field effect transistor 8 with a control pn junction, which is the second output of the reference current source 6, connected to the source of the first 3 input field-effect transistor with a control pn transition through the potential matching circuit 10 and is connected to the base of the output pnp transistor 11, the emitter of which is connected to the output 2 of the device, and the collector is connected to the second 7 power supply bus.

На чертеже фиг.1 показана схема буферного усилителя - прототипа.The drawing of figure 1 shows a diagram of the buffer amplifier - the prototype.

На чертеже фиг. 2 представлена схема заявляемого устройства в соответствии с п. 1 и п. 2 формулы изобретения.In the drawing of FIG. 2 shows a diagram of the claimed device in accordance with paragraph 1 and paragraph 2 of the claims.

На чертеже фиг. 3 представлена схема заявляемого устройства в соответствии с п. 3 формулы изобретения.In the drawing of FIG. 3 shows a diagram of the claimed device in accordance with paragraph 3 of the claims.

На чертеже фиг. 4 показан статический режим БУ фиг. 2 в среде LTspice при t = 27 °C, R1= 20 кОм, R2 = 15 кОм, напряжениях питания ±10 В.In the drawing of FIG. 4 shows the static mode of the VU of FIG. 2 in LTspice environment at t = 27 °C, R 1 = 20 kΩ, R 2 = 15 kΩ, supply voltages ±10 V.

На чертеже фиг. 5 приведены графики зависимости выходного напряжения БУ фиг. 4 от входного V1 при t = 27°C, R1= 20 кОм, R2 (5 кОм, 50 кОм, 100 кОм, 10 МОм), напряжениях питания ±10 В.In the drawing of FIG. 5 shows graphs of the output voltage of the control unit of FIG. 4 from input V1 at t = 27°C, R1= 20 kΩ, R2 (5 kΩ, 50 kΩ, 100 kΩ, 10 MΩ), supply voltages ±10 V.

Арсенид-галлиевый буферный усилитель фиг. 2 содержит вход 1 и выход 2 устройства, первый 3 входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, сток которого согласован с первой 4 шиной источника питания, второй 5 входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен с затвором первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом и входом 1 устройства, сток согласован с первой 4 шиной источника питания, а исток связан с выходом 2 устройства, источник опорного тока 6, первый вывод которого согласован со второй 7 шиной источника питания. Источник опорного тока 6 выполнен на дополнительном полевом транзисторе 8 с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен со второй 7 шиной источника питания, а исток связан со второй 7 шиной источника питания через первый 9 дополнительный резистор. Сток дополнительного полевого транзистора 8 с управляющим p-n переходом, являющийся вторым выводом источника опорного тока 6, связан с истоком первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом через цепь согласования потенциалов 10 и подключен к базе выходного p-n-p транзистора 11, эмиттер которого соединен с выходом 2 устройства, а коллектор подключен ко второй 7 шине источника питания.The gallium arsenide buffer amplifier of FIG. 2 contains input 1 and output 2 of the device, the first 3 input field effect transistor with a control pn junction, the drain of which is matched with the first 4 power supply bus, the second 5 input field effect transistor with a control pn junction, the gate of which is connected to the gate of the first 3 input field effect transistor with control pn transition and input 1 of the device, the drain is matched with the first 4 power supply bus, and the source is connected to the output 2 of the device, the reference current source 6, the first output of which is matched with the second 7 power supply bus. The reference current source 6 is made on an additional field-effect transistor 8 with a control p-n junction, the gate of which is connected to the second 7 power supply bus, and the source is connected to the second 7 power supply bus through the first 9 additional resistor. The drain of the additional field effect transistor 8 with a control pn junction, which is the second output of the reference current source 6, is connected to the source of the first 3 input field effect transistor with a control pn junction through a potential matching circuit 10 and is connected to the base of the output pnp transistor 11, the emitter of which is connected to output 2 device, and the collector is connected to the second 7 bus of the power source.

Двухполюсник Rн на чертеже фиг. 2 и далее моделирует свойства нагрузки БУ.The two-terminal network R n in the drawing of FIG. 2 onwards models the load properties of the VU.

На чертеже фиг. 2, в соответствии с п. 2 формулы изобретения, цепь согласования потенциалов 10 выполнена на основе прямосмещенного p-n перехода 12 на биполярном p-n-p транзисторе, коллектор которого соединен с базой.In the drawing of FIG. 2, in accordance with paragraph 2 of the claims, the potential matching circuit 10 is made on the basis of a forward-biased p-n junction 12 on a bipolar p-n-p transistor, the collector of which is connected to the base.

На чертеже фиг. 3, в соответствии с п. 3 формулы изобретения выходной p-n-p транзистор 11 выполнен как составной транзистор на элементарных первом 13 и втором 14 вспомогательных транзисторах, включенных по схеме Дарлингтона, а цепь согласования потенциалов 10 содержит вспомогательный биполярный p-n-p транзистор 15, а также второй 16 и третий 17 дополнительные резисторы, причем второй 16 дополнительный резистор включен между эмиттером и базой вспомогательного биполярного p-n-p транзистора 15, а третий 17 дополнительный резистор включен между базой и коллектором вспомогательного биполярного p-n-p транзистора 15.In the drawing of FIG. 3, in accordance with paragraph 3 of the claims, the output pnp transistor 11 is made as a composite transistor on the elementary first 13 and second 14 auxiliary transistors connected according to the Darlington circuit, and the potential matching circuit 10 contains an auxiliary bipolar pnp transistor 15, as well as the second 16 and the third 17 additional resistors, and the second 16 additional resistor is connected between the emitter and the base of the auxiliary bipolar pnp transistor 15, and the third 17 additional resistor is connected between the base and the collector of the auxiliary bipolar pnp transistor 15.

Рассмотрим работу предлагаемого буферного усилителя фиг. 2.Consider the operation of the proposed buffer amplifier of Fig. 2.

В статическом режиме (Rн=∞, uвх=0) в схеме устанавливаются следующие токи и напряжения:In static mode (R n \u003d ∞, u in \ u003d 0), the following currents and voltages are set in the circuit:

Figure 00000001
, (1)
Figure 00000001
, (one)

Figure 00000002
(2)
Figure 00000002
(2)

Figure 00000003
(3)
Figure 00000003
(3)

где Is3 - ток истока первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом;where I s3 is the source current of the first 3 input field-effect transistor with a control pn junction;

Figure 00000004
- ток базы выходного p-n-p транзистора 11,
Figure 00000004
- base current of the output pnp transistor 11,

Figure 00000005
- ток эмиттера выходного p-n-p транзистора 11;
Figure 00000005
- emitter current of the output pnp transistor 11;

Figure 00000006
- коэффициент усиления по току базы выходного p-n-p транзистора 11;
Figure 00000006
- base current gain of the output pnp transistor 11;

U10 - статическое напряжение на цепи смещения потенциалов 10;U 10 - static voltage on the bias circuit potentials 10;

Uзи.3 - напряжение затвор-исток первого 3 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом;U z.3 - gate-source voltage of the first 3 input field-effect transistor with a control pn junction;

Uзи.8 - напряжение затвор-исток дополнительного полевого транзистора 8 с управляющим p-n переходом;U z.8 - gate-source voltage of the additional field-effect transistor 8 with a control pn junction;

Uэб.11 - напряжение эмиттер-база выходного p-n-p транзистора 11;U eb.11 - emitter-base voltage of the output pnp transistor 11;

R9 - сопротивление первого 9 дополнительного резистора.R 9 - resistance of the first 9 additional resistor.

Если в уравнении (3) выбрать U10=Uэб.12=Uэб.11, что обеспечивается предлагаемой схемотехникой БУ, то выходное напряжение БУ и его сквозной ток If in equation (3) we choose U 10 =U eb.12 =U eb.11 , which is provided by the proposed circuitry of the BU, then the output voltage of the BU and its through current

Uвых ≈ Uзи.3 ≈ Uзи.5, (4)U out ≈ U z.3 ≈ U z.5 , (4)

Iскв ≈ I0. (5)I well ≈ I 0 . (five)

Если на вход БУ подается положительное входное напряжение

Figure 00000007
, то в нагрузке Rн образуется выходной ток
Figure 00000008
, максимальное значение которого Iн.max (+) определяется максимальным допустимым током истока второго 5 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом. При параллельном включении нескольких элементарных полевых транзисторов в качестве второго 5 входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом численные значения максимального тока Iн.max (+) могут быть увеличены до заданных значений.If a positive input voltage is applied to the input of the control unit
Figure 00000007
, then in the load R n an output current is formed
Figure 00000008
, the maximum value of which I n.max (+) is determined by the maximum allowable source current of the second 5 input field-effect transistor with a control pn junction. When several elementary field-effect transistors are connected in parallel as the second 5th input field-effect transistor with a control pn junction, the numerical values of the maximum current I н.max (+) can be increased to the specified values.

При отрицательном приращении входного напряжения БУ ток в нагрузке Rн обеспечивается по цепи эмиттера выходного p-n-p транзистора 11. Как следствие, максимальный отрицательный ток в нагрузке Rн будет определяться током стока дополнительного полевого транзистора 8 с управляющим p-n переходомWith a negative increment of the input voltage of the control unit, the current in the load R n is provided through the emitter circuit of the output pnp transistor 11. As a result, the maximum negative current in the load R n will be determined by the drain current of the additional field effect transistor 8 with a control pn junction

Figure 00000009
(6)
Figure 00000009
(6)

где

Figure 00000010
- статический ток стока дополнительного полевого транзистора 8 с управляющим p-n переходом.where
Figure 00000010
- static drain current of the additional field-effect transistor 8 with a control pn junction.

Применение в качестве выходного p-n-p транзистора 11 схемы Дарлингтона на элементарных первом 13 и втором 14 вспомогательных транзисторах (фиг. 3), позволяет увеличить максимальный ток в нагрузке при отрицательных выходных напряжениях БУ:The use as an output p-n-p transistor 11 of the Darlington circuit on the elementary first 13 and second 14 auxiliary transistors (Fig. 3), allows you to increase the maximum current in the load at negative output voltages of the control unit:

Figure 00000011
(8)
Figure 00000011
(8)

где

Figure 00000012
- коэффициенты усиления по току базы первого 13 и второго 14 вспомогательных транзисторов.where
Figure 00000012
- current amplification factors of the base of the first 13 and second 14 auxiliary transistors.

Однако, для температурной и радиационной стабильности сквозного тока Iскв в схеме фиг. 3 целесообразно применение цепи смещения потенциалов 10 на вспомогательном биполярном p-n-p транзисторе 15, которая обеспечиваетHowever, for the temperature and radiation stability of the through current I RMS in the circuit of Fig. 3, it is advisable to use a potential bias circuit 10 on an auxiliary bipolar pnp transistor 15, which provides

Figure 00000013
(9)
Figure 00000013
(nine)

Например, при R16=R17 из уравнения (9) можно найти, чтоFor example, when R16=R17, from equation (9) one can find that

2U эб.15U эб.13 + U эб.14. (10)2 U eb.15U eb.13 + U eb.14 . (10)

Таким образом, при одинаковых температурных и радиационных изменениях напряжений эмиттер-база GaAs p-n-p транзисторов в схеме фиг. 3 выполняется условие стабилизации сквозного тока БУ.Thus, with the same temperature and radiation voltage changes, the emitter-base of GaAs p-n-p transistors in the circuit of Fig. 3, the condition of stabilization of the through current of the control unit is fulfilled.

Компьютерное моделирование (фиг. 4, фиг. 5) показывает, что предлагаемый буферный усилитель, схемотехника которого адаптирована на применение в диапазоне низких температур и воздействия проникающей радиации [26], имеет существенные достоинства в сравнении с известными вариантами построения БУ при их реализации в рамках рассматриваемого арсенид-галлиевого технологического процесса, обеспечивающего создание только JFET полевых транзисторов с управляющим p-n переходом и биполярных p-n-p транзисторов.Computer simulation (Fig. 4, Fig. 5) shows that the proposed buffer amplifier, the circuitry of which is adapted for use in the range of low temperatures and exposure to penetrating radiation [26], has significant advantages in comparison with the known options for constructing a control unit when they are implemented within the framework of of the considered gallium arsenide technological process, which ensures the creation of only JFET field-effect transistors with a control pn junction and bipolar pnp transistors.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКREFERENCES

1. Патент RU № 2523947 fig. 4, 2014 г.1. Patent RU No. 2523947 fig. 4, 2014

2. Патент WO 2007135139, 2007 г.2. Patent WO 2007135139, 2007

3. Патент US 4743862, 1988 г.3. Patent US 4743862, 1988

4. Патент US 6433638, fig. 1a-2, 2002 г.4. Patent US 6433638, fig. 1a-2, 2002

5. Патентная заявка US 20050253653, 2005 г.5. Patent application US 20050253653, 2005

6. Патент US 4825174, fig. 3, fig. 6, 1989 г.6. Patent US 4825174, fig. 3, fig. 6, 1989

7. Патент RU 2099856, fig. 3, 1997 г.7. Patent RU 2099856, fig. 3, 1997

8. Патент US 4904953, fig. 2, 1990 г.8. Patent US 4904953, fig. 2, 1990

9. Патент US 7896339, fig. 4, 2011 г.9. Patent US 7896339, fig. 4, 2011

10. Патент US 6342814, 2002 г.10. Patent US 6342814, 2002

11. Патентная заявка US 2010/0182086, 2010 г.11. Patent application US 2010/0182086, 2010

12. Патент US 5387880, fig. 1, 1995 г.12. Patent US 5387880, fig. 1, 1995

13. Патент US 4598253, 1986 г.13. Patent US 4598253, 1986

14. Патент US 4667165, fig. 2, 1987 г.14. Patent US 4667165, fig. 2, 1987

15. Патент US 4596958, 1986 г.15. Patent US 4596958, 1986

16. Патент US 7116172, fig. 4, fig. 5, 2006 г.16. Patent US 7116172, fig. 4, fig. 5, 2006

17. Патент US 5648743, 1997 г.17. Patent US 5648743, 1997

18. Патент US 5367271, fig. 2, 1994 г.18. Patent US 5367271, fig. 2, 1994

19. Патентная заявка US 2000/0112075, fig. 3, 2000 г.19. Patent application US 2000/0112075, fig. 3, 2000

20. Патент US 5065043, fig. 1f, 1991 г.20. Patent US 5065043, fig. 1f, 1991

21. Патентная заявка US 2007/0115056, fig. 2, 2007 г.21. Patent application US 2007/0115056, fig. 2, 2007

22. Патент US 7548117, fig. 5, 2009 г.22. Patent US 7548117, fig. 5, 2009

23. Патент EP 0 293486 B1, fig. 5, 1991 г.23. Patent EP 0 293486 B1, fig. 5, 1991

24. Патент US 4420726, fig. 1 - fig. 3, 1983 г.24. Patent US 4420726, fig. 1-fig. 3, 1983

25. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: Пер. с англ. - Изд. 2-е. - М.: Издательство БИНОМ. 2014. - 704 с. Рис. 3.26, рис. 3.28, рис. 3.2925. Horowitz P., Hill W. The art of circuitry: Per. from English. - Ed. 2nd. - M.: Publishing house BINOM. 2014. - 704 p. Rice. 3.26, fig. 3.28, fig. 3.29

26. Проектирование низкотемпературных и радиационно-стойких аналоговых микросхем для обработки сигналов датчиков: монография / Н.Н. Прокопенко, О.В. Дворников, А.В. Бугакова. - М.: СОЛОН-Пресс, 2021. - 200 с.26. Design of low-temperature and radiation-resistant analog microcircuits for sensor signal processing: monograph / N.N. Prokopenko, O.V. Dvornikov, A.V. Bugakov. - M.: SOLON-Press, 2021. - 200 p.

27. M. Fresina, "Trends in GaAs HBTs for wireless and RF," 2011 IEEE Bipolar/BiCMOS Circuits and Technology Meeting, Atlanta, GA, USA, 2011, pp. 150-153. doi: 10.1109/BCTM.2011.608276927. M. Fresina, "Trends in GaAs HBTs for wireless and RF," 2011 IEEE Bipolar/BiCMOS Circuits and Technology Meeting, Atlanta, GA, USA, 2011, pp. 150-153. doi:10.1109/BCTM.2011.6082769

28. P. J. Zampardi, M. Sun, C. Cismaru and J. Li, "Prospects for a BiCFET III-V HBT Process," 2012 IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symposium (CSICS), La Jolla, CA, USA, 2012, pp. 1-3. doi: 10.1109/CSICS.2012.634011628. PJ Zampardi, M. Sun, C. Cismaru and J. Li, "Prospects for a BiCFET III-V HBT Process," 2012 IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symposium (CSICS), La Jolla, CA, USA, 2012, pp . 1-3. doi:10.1109/CSICS.2012.6340116

29. W. Liu, D. Hill, D. Costa and J. S. Harris, "High-performance microwave AlGaAs-InGaAs Pnp HBT with high-DC current gain," in IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol. 2, no. 8, pp. 331-333, Aug. 1992. doi: 10.1109/75.15360429. W. Liu, D. Hill, D. Costa and J. S. Harris, "High-performance microwave AlGaAs-InGaAs Pnp HBT with high-DC current gain," in IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol. 2, no. 8, pp. 331-333, Aug. 1992. doi: 10.1109/75.153604

30. Peatman W. et al. InGaP-Plus™: advanced GaAs BiFET technology and applications // CS MANTECH Conference, May 14-17, 2007, Austin, Texas, USA. pp. 243-246.30. Peatman W. et al. InGaP-Plus™: advanced GaAs BiFET technology and applications // CS MANTECH Conference, May 14-17, 2007, Austin, Texas, USA. pp. 243-246.

Claims (3)

1. Арсенид-галлиевый буферный усилитель, содержащий вход и выход устройства, первый входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, сток которого согласован с первой шиной источника питания, второй входной полевой транзистор с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен с затвором первого входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом и входом устройства, сток согласован с первой шиной источника питания, а исток связан с выходом устройства, источник опорного тока, первый вывод которого согласован со второй шиной источника питания, отличающийся тем, что источник опорного тока выполнен на дополнительном полевом транзисторе с управляющим p-n переходом, затвор которого соединен со второй шиной источника питания, а исток связан со второй шиной источника питания через первый дополнительный резистор, сток дополнительного полевого транзистора с управляющим p-n переходом, являющийся вторым выводом источника опорного тока, связан с истоком первого входного полевого транзистора с управляющим p-n переходом через цепь согласования потенциалов и подключен к базе выходного p-n-p транзистора, эмиттер которого соединен с выходом устройства, а коллектор подключен ко второй шине источника питания.1. Gallium arsenide buffer amplifier containing the input and output of the device, the first input field-effect transistor with a control pn junction, the drain of which is matched to the first power supply bus, the second input field-effect transistor with a control pn junction, the gate of which is connected to the gate of the first input field-effect transistor with a control pn junction and a device input, the drain is matched to the first power supply bus, and the source is connected to the device output, a reference current source, the first output of which is matched to the second power supply bus, characterized in that the reference current source is made on an additional field-effect transistor with control pn junction, the gate of which is connected to the second power supply bus, and the source is connected to the second power supply bus through the first additional resistor, the drain of the additional field-effect transistor with a control pn junction, which is the second output of the reference current source, is connected to the source of the first input field tra a resistor with a control p-n junction through a potential matching circuit and is connected to the base of the output p-n-p transistor, the emitter of which is connected to the output of the device, and the collector is connected to the second power supply bus. 2. Арсенид-галлиевый буферный усилитель по п. 1, отличающийся тем, что цепь согласования потенциалов выполнена на основе прямосмещенного p-n перехода на биполярном p-n-p транзисторе.2. Gallium arsenide buffer amplifier according to claim 1, characterized in that the potential matching circuit is made on the basis of a forward-biased p-n junction on a bipolar p-n-p transistor. 3. Арсенид-галлиевый буферный усилитель по п. 1, отличающийся тем, что выходной p-n-p транзистор выполнен как составной транзистор на элементарных первом и втором вспомогательных транзисторах, включенных по схеме Дарлингтона, а цепь согласования потенциалов содержит вспомогательный биполярный p-n-p транзистор, а также второй и третий дополнительные резисторы, причем второй дополнительный резистор включен между эмиттером и базой вспомогательного биполярного p-n-p транзистора, а третий дополнительный резистор включен между базой и коллектором вспомогательного биполярного p-n-p транзистора.3. Gallium arsenide buffer amplifier according to claim 1, characterized in that the output pnp transistor is made as a composite transistor on elementary first and second auxiliary transistors connected according to the Darlington circuit, and the potential matching circuit contains an auxiliary bipolar pnp transistor, as well as the second and the third additional resistors, wherein the second additional resistor is connected between the emitter and base of the auxiliary bipolar pnp transistor, and the third additional resistor is connected between the base and collector of the auxiliary bipolar pnp transistor.
RU2021126520A 2021-09-08 2021-09-08 Gallium arsenide buffer amplifier RU2766868C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021126520A RU2766868C1 (en) 2021-09-08 2021-09-08 Gallium arsenide buffer amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021126520A RU2766868C1 (en) 2021-09-08 2021-09-08 Gallium arsenide buffer amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2766868C1 true RU2766868C1 (en) 2022-03-16

Family

ID=80736918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021126520A RU2766868C1 (en) 2021-09-08 2021-09-08 Gallium arsenide buffer amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2766868C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784046C1 (en) * 2022-08-15 2022-11-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Gallium buffer amplifier

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596958A (en) * 1984-09-26 1986-06-24 Burr-Brown Corporation Differential common base amplifier with feed forward circuit
US5049834A (en) * 1986-11-21 1991-09-17 Takafumi Kasai Amplifier having a constant-current bias circuit
RU2099856C1 (en) * 1994-12-09 1997-12-20 Московский государственный институт электронной техники (технический университет) Amplifier stage
US7521998B2 (en) * 2005-11-24 2009-04-21 Hitachi High-Technologies Corporation Operational amplifier and scanning electron microscope using the same
RU2419197C1 (en) * 2010-02-02 2011-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Differential amplifier with increased amplification factor as to voltage
RU2435292C2 (en) * 2005-11-01 2011-11-27 Зетекс Семикондакторс Плк Low-noise amplifier and auxiliary monolithic integral circuit for this amplifier
RU2523947C1 (en) * 2013-01-11 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Output stage of power amplifier based on complementary transistors
RU2710917C1 (en) * 2019-08-21 2020-01-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Analogue microcircuit output cascade on complementary field-effect transistors with control p-n junction
RU2736548C1 (en) * 2020-06-08 2020-11-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) Degenerative-type voltage stabilizer on field-effect transistors for operation at low temperatures

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4596958A (en) * 1984-09-26 1986-06-24 Burr-Brown Corporation Differential common base amplifier with feed forward circuit
US5049834A (en) * 1986-11-21 1991-09-17 Takafumi Kasai Amplifier having a constant-current bias circuit
RU2099856C1 (en) * 1994-12-09 1997-12-20 Московский государственный институт электронной техники (технический университет) Amplifier stage
RU2435292C2 (en) * 2005-11-01 2011-11-27 Зетекс Семикондакторс Плк Low-noise amplifier and auxiliary monolithic integral circuit for this amplifier
US7521998B2 (en) * 2005-11-24 2009-04-21 Hitachi High-Technologies Corporation Operational amplifier and scanning electron microscope using the same
RU2419197C1 (en) * 2010-02-02 2011-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") Differential amplifier with increased amplification factor as to voltage
RU2523947C1 (en) * 2013-01-11 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Output stage of power amplifier based on complementary transistors
RU2710917C1 (en) * 2019-08-21 2020-01-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Analogue microcircuit output cascade on complementary field-effect transistors with control p-n junction
RU2736548C1 (en) * 2020-06-08 2020-11-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Донской государственный технический университет» (ДГТУ) Degenerative-type voltage stabilizer on field-effect transistors for operation at low temperatures

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEATMAN W., SHOKRANI, GEDZBERG B., KRYSTEK W., TRIPPE M. InGaP-Plus™: Advanced GaAs BiFET Technology and Applications // CS MANTECH Conference, May 14-17, 2007, Austin, Texas, USA. P. 243-246. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784376C1 (en) * 2022-08-13 2022-11-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) GALLIUM ARSENIDE BUFFER AMPLIFIER BASED ON n-CHANNEL FET AND p-n-p BIPOLAR TRANSISTORS
RU2784046C1 (en) * 2022-08-15 2022-11-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Gallium buffer amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6109904B2 (en) Bandgap reference circuit and method of manufacturing the circuit
RU2766868C1 (en) Gallium arsenide buffer amplifier
CN108287589A (en) Band-gap reference circuit and its operational amplifier
RU2767976C1 (en) Gallium arsenide power amplifier output stage
RU2390916C1 (en) Precision operational amplifier
RU2536672C1 (en) Low-output capacitance composite transistor
RU2788498C1 (en) Gallium arsenide buffer amplifier on field-effect and bipolar p-n-p transistors
RU2784046C1 (en) Gallium buffer amplifier
RU2773912C1 (en) Gallium arseniide output stage of a fast operational amplifier
RU2789482C1 (en) Push-pull gallium arsenide buffer amplifier with a small dead zone of the amplitude characteristic
RU2771316C1 (en) Gallium buffer amplifier
RU2321159C1 (en) Cascode differential amplifier
RU2796638C1 (en) Bipolar field arsenide gallium buffer amplifier
RU2784049C1 (en) Non-inverting output stage of a gallium operational amplifier
RU2784376C1 (en) GALLIUM ARSENIDE BUFFER AMPLIFIER BASED ON n-CHANNEL FET AND p-n-p BIPOLAR TRANSISTORS
RU2786943C1 (en) Gallium arsenide input differential cascade of class ab of a fast operational amplifier
Chumakov et al. Gallium arsenide buffer amplifier
RU2595927C1 (en) Bipolar-field operational amplifier
RU2687161C1 (en) Buffer amplifier for operation at low temperatures
AA et al. Output Stages of Operational Amplifiers Based on Gallium Arsenide NJFET and Bipolar PNP Transistors.
Dvornikov et al. Methodology of Circuit Modeling of Charge-Sensitive Amplifiers Based on Wide-Band-Gap (GaAs, GaN) D-FETs
RU2784373C1 (en) Source signal follower with a low systematic component of the zero offset voltage
Chumakov et al. Circuitry Features of the Gallium Arsenide Operational Amplifier and its Basic Functional Units
Chumakov et al. Precision Operational Amplifier on nJFet Arsenide-Gallium Field Effect Transistors and pnp Bipolar Transistors
RU2786191C1 (en) Pull-pull buffer amplifier on complementary bipolar transistors